MicroTCA 電源系統(tǒng)設(shè)計中必備的要素
圖13 - 2+1備份的MicroTCA電源模塊
由于這是一個非冗余電源模塊,它的輸出要么是開要么是關(guān)。就沒有設(shè)定它為待機(jī)狀態(tài)以便取代其它的電源模塊。也就是說兩個MOS管可以被同一個控制線路所驅(qū)動,如圖所示。這導(dǎo)致了非常簡單的實現(xiàn)方式,只有兩個控制線路(使能和工作正常),對于這個有效載荷電源通道只需要定義三個情況。這三個情況是:
· 通道關(guān)閉
· 通道開和工作
· 通道開但有故障
必須注意沒有冗余并不等于限制了在系統(tǒng)中的電源模塊數(shù)量??梢允嵌鄠€電源模塊,但每個電源模塊只能同特定的AMC卡,冷卻模塊或MCH模塊工作,在故障時,電源模塊之間并沒有互相支援和影響。
典型的對于輸出通道進(jìn)行冗余方法非常復(fù)雜,如圖14所示。電路原理時一樣的,但是多了一些聯(lián)路和控制狀態(tài)。EMMC模塊必須同12V的直流/直流變換器相連,這樣就可以根據(jù)這個電源模塊是被作為主電源模塊還是冗余電源模塊來對12V的直流/直流變換器的輸出電壓進(jìn)行設(shè)定。在圖14中這種聯(lián)接方式舉例為采用電源管理總線(PMBusTM)。PMBus還同熱插拔控制器相連,以便得到從輸出通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的能力。在EMMC模塊和熱插拔控制單元之間也有控制線路,對于熱插拔控制芯片進(jìn)行主/備份功能定義。請注意在實現(xiàn)冗余功能時,“或”器件是單獨被導(dǎo)通器件驅(qū)動的。如果某個特定的電源模塊被定義作為冗余備份,這個“或”器件就會被關(guān)閉。由于冗余直流/直流變換器的電壓設(shè)置較低,這個“或”器件的體二極管就反向偏置。在主電源模塊發(fā)生故障時,這個體二級管會自動正向?qū)?,從而使冗余電源模塊輸出功
率。然后“或”器件會被控制邏輯打開以減少連接阻抗和降低損耗。
圖14 - 允許冗余運作時的有效載荷通道
所有一切為了實現(xiàn)冗余功能而導(dǎo)致了額外的復(fù)雜。現(xiàn)在在EMMC控制器和熱插拔功能之間是四條
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